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KR100557459B1 - 화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치 - Google Patents

화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치 Download PDF

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KR100557459B1
KR100557459B1 KR1020030057722A KR20030057722A KR100557459B1 KR 100557459 B1 KR100557459 B1 KR 100557459B1 KR 1020030057722 A KR1020030057722 A KR 1020030057722A KR 20030057722 A KR20030057722 A KR 20030057722A KR 100557459 B1 KR100557459 B1 KR 100557459B1
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electrolytic reduction
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미츠히코 야마모토
마사오 요네무라
유카 오모다카
도모코 마에하라
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가시오 마이크로닉스 가부시키가이샤
가부시키가이샤 무라타
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Abstract

본 발명에 따른 화학적 처리 장치는 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 크롬막이 소정의 패턴으로 식각되도록 하는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 염소이온들을 포함하는 처리액을 사용하여 음극으로서의 크롬막에 전해환원처리를 수행하는 음극 전해환원장치 및 음극 전해환원장치에 의해 전해환원처리가 수행된 후에 크롬막을 산성 처리액에 침적(dip)하는 산 침적장치를 포함한다.
음극, 전해, 환원, 금속막, 크롬, 처리액, 침적

Description

화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치{CHEMICAL TREATMENT METHOD AND CHEMICAL TREATMENT APPARATUS}
첨부 도면은, 명세서의 일부를 구성하고, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하며, 상기한 제조 설명 및 하기의 바람직한 실시예의 상세 설명과 함께, 본 발명의 원리의 설명을 수행한다.
도 1은 금속 언더코팅으로서 자주 사용되는 금속과 이러한 금속의 언더코팅의 주요한 특성을 나타내는 표이다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따라 화학적 처리 방법에 의하여 막 형성될 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 2b는 포토레지스트로 코팅된 도 2a에 도시된 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 2c는 도 2b에 도시된 재료가 포토마스크를 경유하여 노출되는 상태의 예를 도시한 단면도이다.
도 2d는 레지스트 형상이 형성된 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 2e는 레지스트 형상에 따라서 동막이 식각된 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 2f는 도 2e에 도시된 상태로부터 크롬막이 식각되는 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 2g는 도 2f에 도시된 상태로부터 포토레지스트가 제거된 재료의 예를 도시한 단면도이다.
도 3a는 음극 전해 환원 처리의 원리를 도시한 개략도이다.
도 3b는 상기 음극 전해 환원 처리의 원리를 도시한 개략도이다.
도 3c는 산 침적 처리의 원리를 도시한 개략도이다.
도 4는 산 전해 처리의 원리를 도시한 개략도이다.
도 5는 수직 공급 유형 화학적 처리 장치의 예를 도시한 개략적 측면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 화학적 처리 장치를 형성하는 음극 전해 환원 장치를 도시한 개략적인 전방 단면도이다.
도 7은 화학적 처리 장치의 예를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 8은 수평 공급 유형 화학적 처리 장치의 예를 도시한 개략적인 측단면도이다.
도 9는 화학적 처리 장치의 예를 도시한 개략적인 측단면도이다.
도 10은 음극 전해 환원 장치의 예를 도시한 세로 측단면도이다.
도 11은 산 침적 장치의 예를 도시한 세로 측단면도이다.
도 12는 화학적 처리 장치의 전해 장치의 예를 도시한 세로 측단면도이다.
도 13은 처리 조건이 화학적 처리 방법에 따라서 각 처리내에서 변화될 때 동막과 크롬막의 식각 상태의 실험 결과를 나타내는 표이다.
도 14는 도 13에 도시된 제 7 다양한 실험 조건이 변화할 때 크롬막의 식각 상태의 실험 결과를 도시한 표이다.
도 15는 음극 전해 환원 공정동안 염소이온을 포함하는 산 처리액의 영향하에 크롬막의 표면상에 크롬 환원이 발생하는지 점검하도록 수행된 실험 결과를 도시한 표이다.
도 16은 음극 전해 환원 공정동안 처리액에 의하여 크롬막이 식각되는지 점검하도록 수행된 pH 의존 실험의 결과를 도시한 표이다.
도 17은 염산, 황산, 및 염화나트륨 용액이 처리액으로서 사용될 때 산 침적 공정에서 처리액 내에 6가 크롬이 존재하는지 점검하도록 수행된 실험의 결과를 도시한 표이다.
본 발명은 막 형성되는 물질상에 형성된 금속막이 소정의 형상으로 식각되도록 하는 화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치에 관한 것이다.
TAB(테이프 자동화 접착) 기술은 길고 유연한 반송 테이프 위의 반도체칩을 결합하기 위한 결합 기술로서 오랫동안 주목을 받았다. 이러한 TAB 기술은 3차원 결합이 반송 테이프의 유연성을 사용함에 의하여 수행될 수 있고 복수의 반도체칩이 동일한 반송 테이프 위에 결합될 수 있기 때문에 매우 유용하다.
TAB 기술에 적용되는 반송 테이프 상에, 금과 동와 같은 금속으로 만들어진 다양한 배선 형태는 반도체칩의 전기적 연결을 인가하도록 형성된다. 이러한 유형 의 반송 테이프는 금속판이 어떤 접착제 없이 금속막 또는 기타의 방법에 의하여 직접적으로 형성되는 "2층 반송 테이프"와, 금속판이 접착제에 의하여 접착되는 "3층 반송 테이프"로 분류된다. 3층 반송 테이프와 비교하여, 2층 반송 테이프는 뛰어난 전기전자적 특성을 갖고 어떤 접착제도 사용되지 않기 때문에 반도체칩의 처리 속도를 증가시킬 수 있다. 그러므로, 2층 반송 테이프는 최근에 가장 널리 보급된 반송 테이프이다.
이러한 2층 반송 테이프에서, 언더코팅된 금속은 테이프와 금속층 사이에 접착력을 증가시키기 위하여 형성된다. 도 1은 언더코팅된 금속으로서 사용되는 금속 및 이러한 금속 언더코팅의 주요한 특성을 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 언더코팅 금속으로서 동, 니켈-크롬 기반 금속, 니켈-바나듐 기반 금속, 및 크롬 기반 금속은 예를 들어, 역학적 특성, 화학 안정성, 및 전기적 전도성의 관점에서 판단했을 때 충분한 초기 강도를 갖는다. 이러한 언더코팅 금속 중에서, 동, 니켈-크롬 기반 금속, 및 니켈-바나듐 기반 금속은 불안정하고 고온다습한 환경에서 쉽게 파괴되고, 시안화물 금 판금 용액을 사용하는 금 판금에 또한 부적합하다. 그러나, 이러한 세가지 금속 언더코팅은 소정의 형상으로 쉽게 식각될 수 있다.
상기 세가지 금속 언더코팅과 비교하여, 크롬 기반 금속은 고온다습한 환경에 저항성을 갖는다. 덧붙여, 크롬 기반 금속은 시안화물 금 판금 용액을 사용하는 금 판금을 잘 수행할 수 있다.
불행하게도, 이러한 크롬 기반 금속은 고온에서 특별한 식각 방법으로 식각 되어야 하고, 과망간산 칼륨과 같은 유해한 처리액에 의하여 처리되어야 한다. 이는 폐액 배출이 수행되는 환경에서 적재되고, 최근에 엄격하게 배출이 규제되는 6가의 크롬을 만든다. 즉, 다양한 바람직하지 않은 조건이 발생한다. 따라서, 크롬 기반 금속은 식각하기에 부적합하다. 그러므로, 이러한 금속을 쉽게 식각할 수 있는 화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치가 요구된다.
본 발명은, 특히 식각에 부적합한 크롬, 금속을 쉽게 식각할 수 있는 화학적 처리 방법을 제공하고, 이러한 화학적 처리 방법을 사용하는 화학적 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 막 형성될 재료상에 형성된 금속막이 소정의 형상으로 식각되도록 하는 것에 의한 화학적 처리 방법 및 화학적 처리 장치이다. 본 발명의 제 1측면에 따라서, 전해 환원 처리는 산기를 포함하는 산 처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알칼리성 처리액중 하나를 사용함에 의하여 음극으로서 금속막을 위하여 수행된다. 금속막은 그 후 다른 산 처리액 내에 담궈진다. 산기를 포함하는 산 처리액의 바람직한 실시예는 염산(HCl), 황산(H2SO4), 카프복실산(RCOOH), 플루오르화 수소(HF), 및 인산(H3PO4)이다. 할로겐 이온의 바람직한 실시예는 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 요오드화 칼륨(KI)이다. 바람직하게, 다른 산 처리액은 할로겐 이온을 포함한다.
본 발명의 제 2측면에 따라서, 전해 환원 처리는 염소이온을 포함하는 처리 액내의 음극으로서 금속막을 위하여 수행된다. 금속막은 그 후 산 처리액에 담궈진다. 이러한 산 처리액은 바람직하게 할로겐 이온을 포함한다.
상기한 본 발명내에서, 막 형성될 재료상에 형성된 금속막은 단순한 공정, 즉, 전해 환원 처리에 의하여 금속막의 표면상에 형성된 산화물을 감소시키고, 그후에 산 침적 공정을 수행함에 의하여 소정의 형상으로 식각될 수 있다.
금속막을 형성하는 금속으로서, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 및 몰리브덴중 하나가 사용된다. 또한 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 및 몰리브덴중 적어도 하나를 포함하는 합금이 사용된다. 합금으로서, 니켈 크롬 합금이 바람직하게 사용된다. 특히 금속막이 크롬을 포함할 때, 6가 크롬의 생산이 방지될 수 있다.
전해 환원 처리내에서, 금속막은 또한 염소이온을 포함하는 처리액내에 부분적으로 침적될 수 있다. 이러한 경우에, 금속막은 처리액에 완전히 침적될 필요가 없고, 예를 들어, 금속막이 단지 처리액에 부분적으로 침적될 필요가 있다. 이는 사용되는 처리액의 양을 줄이기 때문에, 사용되는 처리액은 저장될 수 있다.
전해 환원 처리내에서, 할로겐 이온을 포함하는 산 처리액내에 금속막을 침적하는 것이 또한 가능하고, 바람직하게, 염소이온을 포함하는 산 처리액내에 침적하며, 음극으로서 금속막을 위한 전해 환원을 수행하는 것이 가능하다. 전해 환원은 금속막이 할로겐 이온을 포함하는 산 처리액, 바람직하게, 염소이온을 포함하는 산 처리액에 침적되는 동안 음극으로서 금속막을 위하여 수행되기 때문에, 금속막은 금속막의 표면상에 형성된 산화물을 감소시키면서 소정의 형상으로 쉽게 식각될 수 있다.
본 발명의 추가적인 목적 및 장점은 다음의 상세설명 내에서 전개될 것이고, 부분적으로 상세설명으로부터 명백하게 되거나, 또는 본 발명의 실험에 의하여 나타날 수 있다. 본 발명의 목적 및 장점은 특히 하기에서 교시하는 수단 및 조합에 의하여 실현되고 취득될 수 있다.
본 발명의 실시예는 첨부 도면에 따라서 이하 언급될 것이다. 그러나, 본 발명의 범위는 도면에 도시된 이러한 실시예에 국한되지 않는다.
본 발명의 제 1 및 제 2 화학적 처리 방법이 이하에서 분리하여 설명될 것이다. 도 2a 내지 도 2g는, 본 발명의 실시예에 따라서 화학적 처리 방법의 각 공정내에서, 막 형성에 적용되는 재료상의 금속막의 상태의 예를 각각 도시한 단면도이다.
[제 1 화학적 처리 방법]
먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 소정의 막 두께를 갖는 크롬막(120)은 막 형성에 적용되는 재료(110)의 한 표면상에 금속막 또는 기타 등등에 의하여 형성된다. 크롬막(120)상에서, 소정의 막 두께를 갖는 동막(130)은 금속막 등에 의하여 형성된다. 이러한 방법에서, 처리된 재료(100)는 취득된다. 재료(110)로서, 예를 들어 폴리이미드, 유리 에폭시, BT(Bismaleimide Triazine), 합성수지, 또는 폴리에스테르, 또는 예를 들어 실리콘으로 제조된 반도체 웨이퍼로 제조된 판 같은 또는 반송 테이프 같은 탄력있는 기판이 사용될 수 있다.
그 후, 도 2b에 도시된 바와 같이, 동막(130)은 포토레지스트(140)로 코팅된 다. 덧붙여, 도 2c에 도시된 바와 같이, 포토레지스트(140)는 포토마스크(150)를 통하여 노출되고 소정의 현상기에 의하여 현상된다. 이러한 처리에 의하여, 도 2d에 도시된 바와 같이, 소정의 레지스트 형상이 동막(130)상에 형성된다.
도 2d에 도시된 재료(100)는 동막(130)을 습식 식각하는 소정의 처리액내에 침적하고, 재료(100)는 세척된다. 이러한 처리는 "동 습식 식각 처리"로서 이하에서 나타내고, 이러한 처리 공정은 "동 습식 식각 공정"으로 이하에서 나타낼 것이다. 결과적으로, 도 2e에 도시된 바와 같이, 동막(130)이 레지스트 형상에 따라서 소정의 형상으로 식각되는 재료(100)가 취득된다.
그 후, 도 2e에 도시된 재료(100)는 소정의 처리액을 사용함에 의하여 크롬막(120)을 위한 발생기의 수소에 의하여 전해 환원을 수행하는 음극으로서 사용된다. 이러한 전해 환원 처리는 이하에서 "음극 전해 환원 처리"로 언급될 것이고, 이러한 처리를 수행하는 공정은 "음극 전해 환원 공정"으로 언급될 것이다. 이러한 음극 전해 환원 처리의 처리액은 산기를 포함하는 산 처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알칼리 처리액중 하나이다. 처리액은 바람직하게, 예를 들어, 염산, 황산, 카르복실산, 또는 플루오르화 수소의 산기 포함 산 처리액이다. 예를 들어, K.K. MURATA에 의하여 제조된 SAS와 같은 염소이온 포함 처리액이 사용된다.
도 3a 및 도 3b는 음극 전해 환원 처리의 원리를 도시한 개략도이다. 이러한 음극 전해 환원 처리에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 음극으로서 사용되는 재료(100)는 용기(20)에 포함된 처리액(24)내에, 양전극으로서 사용되는 전극판(22)과 함께 완전히 침적될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 전극판(22)과 재료(100)는 또한 상기 처리액(24)내에 부분적으로 침적될 수 있다. 예를 들어, 습식 식각 공정에 의하여, 크롬막(120)은 그 표면상의 크롬 산화물 막을 형성함에 의하여 그 자체를 부동태화(passivate)할 수 있다. 그러므로, 음극 전해 환원 공정내에서, 이러한 산화물 막은 금속크롬으로 환원된다. 이러한 음극 전해 환원 처리될 재료(100)는 탈이온화된 물로 세척된다.
그 후, 크롬막(120)의 침적 처리가 소정 시간동안 소정의 처리액(24)내에 재료(100)를 침적함에 의하여 수행된다. 이러한 침적 처리는 이하에서 "산 침적 처리"로 언급될 것이고, 이러한 처리를 수행하는 공정은 이하에서 "산 침적 공정"으로 언급될 것이다.
이러한 산 침적 처리에 사용하는 처리액은 할로겐 이온을 포함하는 산 처리액, 바람직하게는, 염소이온을 포함하는 산 처리액이다. 이러한 산 처리액의 예는 K.K. MURATA에 의하여 제조된 SAS이다.
산 침적 처리의 처리액(26)의 농도는 상기한 음극 환원 처리에 사용된 처리액의 농도보다 더 크다. 도 3c는 산 침적 처리의 원리를 도시한 개략도이다. 도 2f에 도시된 바와 같이, 도 3c에 도시된 원리를 갖는 이러한 산 침적 처리를 수행함에 의하여, 재료(100)의 크롬막(120)은 재료(110)의 표면에 어떠한 손상을 가하지 않고서 소정의 형상으로 식각될 수 있다.
도 2f에 도시된 재료(100)는 그 후 탈이온화된 물로 세척되고, 재료(100)상에 남은 포토레지스트(140)는 소정의 처리액을 사용함에 의하여 제거된다. 이렇게 포토레지스트(140)가 제거된 재료(100)는 세척되고 건조된다.
상기한 각 공정을 통하여, 도 2g에 도시된 바와 같이, 재료(110)상에 형성된 크롬막(120)과 동막(130)은 레지스트 형상에 따라서 소정의 형상으로 식각될 수 있다.
상기한 제 1 화학적 처리 방법에서, 재료(110)상에 형성된 크롬막(120)은 음극 전해 환원 공정과 산 침적 공정을 이 순서로 수행함에 의하여, 즉, 단순한 공정을 조합함에 의하여 소정의 형상으로 식각될 수 있다. 또한, 6가 크롬의 제조가 방지될 수 있다. 이는 각각의 처리액의 폐액 처분이 쉽게 수행될 수 있다는 장점을 갖도록 한다.
6가 크롬의 제조의 방지에 덧붙여, 크롬막(120)은 음극 전해 환원 공정 및 산 침적 공정의 각각내에 처리액으로서 시안화 화합물을 사용하지 않고 식각될 수 있다. 이는 통상의 방법에 비하여 폐액 배출의 일을 감소시킨다. 또한, 염산, 염화나트륨 용액, 및 K.K.MURATA에 의하여 제조된 SAS와 같은 염화물 기반 화학물질이 음극 전해 환원 처리 및 산 침적 처리내의 처리액으로서 사용될 수 있다. 크롬막(120)은 이러한 처리액의 사용에 의하여 식각될 수 있고, 크롬 식각의 비용은 상당히 감소될 수 있다.
[제 2 화학적 처리 방법]
도 2e에 도시된 바와 같이 처리된 재료(100)는 상기한 제 1 화학적 처리 방법과 같은 처리를 수행함에 의하여 취득된다. 그 후, 도 4에 도시된 바와 같이, 재료(100) 및 양극으로서의 전극판(22)은 용기(20)에 포함된 소정의 처리액(28)내에 담궈진다. 이러한 상태에서, 재료(100)는 처리액(28)내의 크롬막(120)을 위한 전해 환원을 수행하는 음극으로서 사용된다. 이러한 전해 환원 처리는 이하에서 "산 전해 처리"로 언급되고, 이러한 처리를 수행하는 공정은 이하에서 "산 전해 공정"으로 언급될 것이다. 이 산 전해처리의 처리액(28)은 할로겐 이온을 포함하는 산성 처리액이고, 바람직하게는, 케이. 케이. 무라타(K. K. MURATA)사에서 제조된는 SAS와 같은 염화물-이온-포함한 산성처리액이다.
이러한 산 전해 처리에 의해서, 크롬막(120)은 도 2f에 보이는 바와 같이 소정의 패턴으로 식각될 수 있고, 이때 크롬막(120)의 표면상에 형성된 크롬 산화막은 환원된다. 이후, 제1 화학적 처리 방법에서와 같은 동일한 처리가 도 2g에 도시된 바와 같은 물질(100)을 획득화기 위해 수행된다.
상기한 바와 같은 제2 화학적 처리 방법에서, 막을 형성하도록 물질(110)위에 형성된 크롬막(120)은 단순한 과정, 즉, 산 전해 처리 및 6가의 크롬의 생성을 통해 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 부가적으로, 제2 화학적 처리 방법에서, 제1 화학적 처리 방법에서의 산 침적 처리 및 음극 전해 환원 처리의 두가지 과정은 산 전해 처리의 하나의 과정에 의해 수행될 수 있다. 산 침적 처리 및 음극 전해 환원 처리의 두가지 과정은 이러한 과정들간에 세척 처리를 포함한다. 그래서, 이러한 세척 처리의 노력은 단지 산 전해 처리의 과정의 수행에 의해 절약될 수 있다.
제1 및 제2 화학적 처리 방법에서, 크롬막(120)이 식각된다. 그러나, 본 발명은 크롬에 제한되지 않는다. 예를 들어, 비록 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 및 몰리 브덴이 사용되더라도, 본 발명에 따른 화학적 처리 방법은 이러한 금속들을 소정의 패턴으로 식각할 수 있다. 또한 비록 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 및 몰리브덴의 적어도 하나를 함유하는 합금이 사용되더라도, 본 발명에 따른 화학 처리는 그 합금을 소정의 패턴으로 식각할 수 있다. 합금에 있어서, 니켈 크롬 합금의 사용이 바람직하다.
다음으로 [적용예1] 내지 [적용예6]이 상기 제1 및 제2 화학적 처리 방법들을 사용하는 다양한 화학 처리 기구들, 즉, 제1 화학적 처리 방법에 따른 산 침적 처리 및 음극 전해 환원 처리를 사용하는 다양한 기구들 및 제2 화학적 처리 방법에 따른 산 전해 처리를 사용하는 다양한 기구들의 적용예로서 나뉘어 기술될 것이다.
[적용예1] 내지 [적용예4]는 반송 테이프상에 형성되는 금속막을 식각하기 위한 기구와 관련된다. [적용예5] 및 [적용예6]은 반도체 와이퍼상에 형성되는 금속막을 식각하기 위한 기구와 관련된다. 만일, 도 2e에 도시된 바와 같이, 크롬막(120)이 반도체 와이퍼 또는 반송 테이프상에 형성된다면 동막(130) 및 저항막(140)은 그 크롬막(120)상에서 이러한 순서로 소정의 패턴으로 식각된다.
[적용예1]
적용예1은 상기한 제1 화학적 처리 방법을 사용하고, 반송 테이프가 수직하여 주입되는, 즉, 테이프의 폭 방향이 수직이 되도록 주입되는, "수직 주입 타입" 기구의 예와 관련된다. 도 5는 수직 주입 타입 화학 처리 기구의 예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 도6은 도 5에서 보여지는 화학 처리 기구를 형성하는 음극 전 해 환원 장치의 개략적인 정면 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 화학 처리기구(30)는 반송 테이프(C1)를 위한 음극 전해 환원 처리를 수행하는 음극 전해 환원 장치(31), 반송 테이프(C1)를 세척하기 위한 세척 장치(32, 34), 및 반송 테이프(C1)를 위한 산 침적 처리를 수행하는 산 침적 처리 장치(33)를 포함한다.
반송 테이프(C1)의 주입을 위한 주입 장치(미도시)는 도 5의 음극 전해 환원 장치의 좌측 말단에서 위치한다. 또한, 반송 테이프(C1)를 권취하기 위한 권취 장치(미도시)는 세척 장치(34)의 우측 말단에 위치한다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 음극 전해 환원 장치(31)는 박스 형태의 외부 처리조(31a)를 갖는다. 내부 처리조(31b)는 외부 처리조(31a)의 실질적으로 중앙부내에서 형성된다. 외부 처리조(31a)의 바닥은 또한 내부 처리조(31b)의 바닥으로 기능한다. 내부 처리조(31b)의 측벽들은 외부 처리조(31a)의 측벽들 보다 약간 낮다.
공급 파이프(31c)의 일측 말단은 내부 처리조(31b)의 바닥으로 연결된다. 펌프(31d), 열교환기(31e), 및 필터(31f)는 공급 파이프(31c)를 따라 중앙으로 배열된다. 공급 파이프(31c)의 타측 말단은 탱크(31g)로 연결된다. 탱크(31g)는 처리액(31h)을 담고 있다. 그 처리액(31h)은 할로겐 이온을 함유하는 알칼리 처리액 및 산 라디칼을 함유하는 산 처리액의 하나이다. 바람직하게는, 처리액(31h)은 K. K. 무라타(MURATA)에 의해 제조되는 SAS와 같은 크롬-이온-함유 처리액이다. 각 배출 파이프(31i, 31j)의 일측 말단은 외부 처리조(31a) 및 내부 처리조(31b)사이 에서 바닥부로 연결된다. 배출 파이프(31i, 31j)의 다른 말단은 탱크(31g)에 연결된다.
펌프(31d)가 작동될 때, 탱크(31g) 내부의 처리액(31h)은 열교환기(31e)와 필터(31f)를 경유하여 공급 파이프(31c)를 통해 흐르고, 내부 처리조(31b)로 공급된다. 소정의 양의 처리액(31h)이 내부 처리조(31b)로 공급될 때, 처리액(31h)은 측벽을 넘어 내부 처리조(31b)의 외측으로 흐른다. 즉, 그 처리액(31h)은 내부 처리조(31b)로부터 넘쳐 외부 처리조(31a)의 측벽 및 내부 처리조(31b)의 측벽 사이에 형성되는 넘침부(31k)로 흐른다. 넘침부(31k)로 흐르는 그 처리액(31h)은 배출 파이프(31i, 31j)를 통해 탱크(31g)로 모인다. 이 후, 그 처리액(31h)은 반복적으로 상기한 바와 같은 개별 요소들은 순환한다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 외부 처리조(31a) 및 내부 처리조(31b)의 측벽들의, 수직 구멍들 만큼 긴 슬릿들(31l, 31m)은 반송 테이프(C1)가 지나가는 소정의 측벽부에서 형성된다. 각 슬릿들(31l, 31m)은 반송 테이프(C1)의 그것들보다 큰 폭과 길이를 갖는다. 내부 처리조(31b)의 처리액(31h)이 슬릿(31m)을 통해 넘침부(31k)로 또한 흐르는 것이 주목된다.
전극(31n)이 내부 처리조(31b)의 내부에서 위치한다. 내부 처리조(31b)에서, 전극(31n)은 반송 테이프(C1)의 하나의 표면, 즉, 막들이 형성되는 표면을 마주한다. 전극(31n)은 전원 장치(31x)의 음극에 연결된다.
외부 처리조(31a)의 측벽들의, 전극 롤러(31y, 31z)는 반송 테이프(C1)가 적재되는 측벽 및 그 반송 테이프가 적재되지 않는 측벽의 외부에서 배열된다. 전극 롤러들(31y, 31z)은 반송 테이프(C1)의 하나의 표면, 즉, 크롬막과 동막이 형성되는 표면에 접촉한다. 전극 롤러들(31y, 31z)는 전원 장치(31x)의 음극으로 연결된다.
세척 장치(32, 34) 및 산 침적 장치(33)는 실질적으로 음극 전해 환원 정치(31)와 동일한 배열을 갖는다.
세척 장치(32)는 박스 형태의 외부 처리조(32a)를 갖고, 내부 처리조(32b)는 실질적으로 외부 처리조(32a)의 중앙부에 형성된다. 공급 파이프(32c)는 내부 처리조(32b)의 바닥에 연결된다. 배출 파이프(32i, 32j)는 외부 처리조(32a)의 바닥에 연결된다. 탱크(32g)는 반송 테이프(C1)를 세척하기 위한 탈이온화된 물을 담고 있다.
펌프(32d)가 작동할 때, 탱크(32g)내의 탈이온화된 물(32h)은 열 교환기(32e) 및 필터(32f)를 경유하여 공급 파이프(32c)를 통해 흐르고, 내부 처리조(32b)로 흐른다. 이후, 탱크(32g)내의 탈이온화된 물(32h)은 내부 처리조(32b)의 측벽을 넘쳐 넘침부(32k)로 흐른다. 탈이온화된 물(32h)은 배출 파이프(32i, 32j)를 통해 탱크(32g)로 모이고, 상기와 동일한 방식으로 순환한다.
외부 처리조(32a)와 내부 처리조(32b)의 측벽들의, 슬릿들(32l, 32m)은 반송 테이프(C1)가 지나가는 측벽의 소정의 부위에서 형성된다. 반송 테이프(C1)는 그것이 슬릿들(32l, 32m)을 통하여 지나갈때 주입되고, 내부 처리조(32b)의 탈이온화된 물(32b)에서 침적된다.
산 침적 장치(33)는 박스 형태의 외부 처리조(33a)를 갖고, 내부 처리조(33b)는 실질적으로 외부 처리조(33a)의 중앙부에서 형성된다. 공급 파이프(33c)는 내부 처리조(33b)의 바닥에 연결된다. 배출 파이프들(33i, 33j)은 외부 처리조(33a)의 바닥에 연결된다. 탱크(33g)는 처리액(33h)을 담고 있다. 처리액(33h)은 산 처리액이고 바람직하게는 KK. 무라타(MURATA)에 의해 제조되는 SAS와 같은 할로겐 이온을 함유하는 산 처리액이다.
펌프(33d)가 작동할 때, 탱크(33g)내의 처리액(33h)은 열 교환기(33e) 및 필터(33f)를 경유하여 공급 파이프(33c)를 통해 흐르고, 내부 처리조(33b)로 공급된다. 이 후. 탱크(3g)내의 처리액(33h)은 내부 처리조(33b)의 측벽들을 넘쳐 넘침부(33k)로 흐른다. 처리액(33h)은 배출 파이프(33i, 33j)를 통해 탱크(33g)에 모이고, 상기와 유사한 방식으로 순환한다.
외부 처리조(33a)와 내부 처리조(33b)의 측벽들의, 슬릿들(33l, 33m)은 반송 테이프(C1)가 지나가는 측벽의 소정의 부위에서 형성된다. 반송 테이프(C1)는 그것이 슬릿들(33l, 33m)을 통하여 지나갈때 주입되고, 내부 처리조(33b)의 탈이온화된 물(32b)에서 침적된다.
세척 장치(34)는 박스 형태의 외부 처리조(34a)를 갖고, 내부 처리조(34b)는 실질적으로 외부 처리조(34a)의 중앙부에 형성된다. 공급 파이프(34c)는 내부 처리조(342b)의 바닥에 연결된다. 배출 파이프(34i, 34j)는 외부 처리조(34a)의 바닥에 연결된다. 탱크(34g)는 반송 테이프(C1)를 세척하기 위한 탈이온화된 물을 담고 있다.
펌프(34d)가 작동할 때, 탱크(34g)내의 탈이온화된 물(34h)은 열 교환기(34e) 및 필터(34f)를 경유하여 공급 파이프(34c)를 통해 흐르고, 내부 처리조(34b)로 공급된다. 이후, 탱크(34g)내의 탈이온화된 물(34h)은 내부 처리조(34b)의 측벽을 넘쳐 넘침부(34k)로 흐른다. 탈이온화된 물(34h)은 배출 파이프(34i, 34j)를 통해 탱크(34g)로 모이고, 상기와 동일한 방식으로 순환한다.
외부 처리조(34a)와 내부 처리조(34b)의 측벽들의, 슬릿들(34l, 34m)은 반송 테이프(C1)가 지나가는 측벽의 소정의 부위에서 형성된다. 반송 테이프(C1)는 그것이 슬릿들(34l, 34m)을 통하여 지나갈때 주입되고, 내부 처리조(34b)의 탈이온화된 물(34b)에서 침적된다.
주입 롤러들(미도시)은 각각의 장치(31 내지 34)의 양측에서 배열된다. 이 주입 롤러들은 그들 사이의 반송 테이프(C1) 사이에 끼워지고 대치되는 방향으로 상호간 인접하여 회전한다. 반송 테이프(C1)는 이러한 주입 롤러들이 회전할 때 주입된다. 상기한 바와 같이, 음극 롤러들(31y, 31z)은 음극 전해 환원 장치(31)의 양측에서 배열된다. 주입 롤러들은 전극 롤러들(31y, 31z)에 대향하여 배열되고 반송 테이프(C1)가 그들 사이에 개재된다.
화학적 처리 장치(30)의 작동이 아래에서 설명될 것이다.
전극 롤러(31y, 31z) 및 주입 롤러들이 소정의 방향으로 회전할 때, 반송 테이프(C1)는 주입 장치(미도시)로부터 주입 방향으로 주입된다. 따라서, 반송 테이프(C1)는 장치(31 내지 34)의 내부 처리조(31b 내지 34b)를 통하여 지나가고, 권취장치(미도시)에 의해 권취된다.
다음 처리는 장치(31 내지 34)에서 수행된다.
즉, 음극 전해 환원 장치(31)에서, 내부 처리조(31b)는 처리용액(31h)으로 충진되고, 전극 롤러들(31y, 31z) 및 전극(31n) 사이에 전압이 가해진다. 이러한 상태에서, 반송 테이프(C1)가 슬릿들(31l, 31m)을 통하고 내부 처리조(31b)를 통하여 지나간다. 내부 처리조(31b)를 통하여 지나갈 때, 반송 테이프(C1)는 음극 전해 환원 처리가 된다. 즉, 외부 처리조(31a)의 외부에서, 전극 롤러들(31y, 31z)은 금속막들이 형성되는 반송 테이프(C1)의 표면에 접촉한다. 그래서, 내부 처리조(31b)내에서, 크롬막의 표면위에 형성되는 크롬 산화막이 환원된다.
세척 장치(32)에서, 내부 처리조(32b)는 탈이온화된 물(32h)로 충진된다. 반송 테이프(C1)는 슬릿들(32l, 32m)을 통과하여 지나가고, 내부 처리조(32b)를 지나갈때 탈이온화된 물(32h)에 의해 세척된다.
산 침적 장치(33)에서, 내부 처리조(33b)는 처리액(33h)으로 충진된다. 반송 테이프(C1)는 슬릿들(33l, 33m)을 통하여 지나가고, 내부 처리조(33b)에서 산 침적 처리를 받게 된다. 즉, 반송 테이프(C1)는 그것이 내부 처리조(33b)의 처리액(33h)내에서 침적될 때 주입되고, 반송 테이프(C1)위에 형성되는 크롬막이 소정의 패턴으로 식각된다.
세척 장치(34)에서, 내부 처리조(34b)는 탈이온화된 물(34h)로 충진된다. 반송 테이프(C1)는 슬릿들(34l, 34m)을 통과하여 지나가고, 내부 처리조(34b)를 지나갈때 탈이온화된 물(34h)에 의해 세척된다. 세척 장치(34)에 의해 세척되는 반송 테이프(C1)는 건조 장치(미도시)를 통해 건조되고 권취장치(미도시)에 의해 권취된다.
상기 작동에 의해, 반송 테이프(C1)위에 형성되는 크롬막은 소정의 패턴으로 식각된다. 또한, 6가의 크롬 생성이 방지된다.
도 5 및 6에서 도시되는 바와 같이, 음극 전해 환원 장치(31)에서의 음극 전해 환원 처리에서, 내부 처리조(32b)를 처리액(31h)으로 완전히 충진하는 것이 가능하고, 내부 처리액(31h)에 반송 테이프(C1)를 완전히 침적하는 것이 가능하다. 또한 내부 처리조(31b)를 처리액(31h)로 완전하지 않게 충진하는 것도 가능하고, 처리액(31h)에 금속막이 형성되는 반송 테이프(C1) 표면의 일부를 침적하는 것도 가능하다.
[적용예2]
적용예2는 상기한 제2 화학적 처리 방법을 사용하는, 적용예1의 그것과 유사한 수직 주입 형태 화학 처리 기구인, 기구를 사용한다. 도 7은 화학 처리 기구의 예를 보여주는 개략적인 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 화학 처리 기구(40)는 반송 테이프(C2)를 위해 산 전해를 수행하는 전기 분해 장치(41)와, 반송 테이프(C2)를 세척하기 위한 세척 장치(42)를 포함한다.
화학 처리 기구(40)에서, 도 5에 도시된 화학 처리 기구(30)와 유사하게, 주입 장치 및 권취 장치(모두 미도시)는 전기 분해 장치(41) 및 세척 장치(42) 의 양 끝에서 배열된다.
전해 장치(41)는 실질적으로 도 5 및 6에 도시된 음극 전해 환원 장치(31)와 동일한 배열을 갖는다. 전해 장치(41)에서, 그러나, 전극 롤러(41y)는 외부 처리조(41l)의 주입 장치측에 위치한다. 전해 장치(41)는 또한 탱크(41g)가 산 처 리액, 바람직하게는 염소 이온과 같은 할로겐 이온을 함유하는 산 처리액(41h)을 담고 있는 음극 전해 환원 장치(31)와는 다르다. 산 처리액(41h)의 바람직한 실시예는 KK. 무라타(MURATA)에 의해 제조되는 SAS이다.
세척 장치(42)는 실질적으로 도 5에 도시된 바와 같은 세척 장치(32, 34)와 같은 배열을 가진다. 세척 장치(42)에서, 그러므로, 탱크(42g)내의 탈이온화된 물(42h)은 펌프(42d)의 작동에 의해 필터(42f) 및 열교환기(42e)를 경유하여 내부 처리조(42b) 및 공급 파이프(42c)를 통하여 흐른다. 탈이온화된 물(42h)은 넘침부(42k)에서 배출 파이프(42i, 42j) 까지 순환한다.
화학 처리 기구(40)의 작동은 아래에서 설명될 것이다.
전극 롤러(41y) 및 주입 롤러들이 소정의 방향으로 회전할 때, 반송 테이프(C2)는 전해 장치(41) 및 세척 장치(42) 각각의 내부 처리조(41b, 42b)를 통하여 권취된다.
다음 처리들은 장치(41, 42)에서 수행된다.
전기 분해 장치(42)에서, 내부 처리조(41b)는 처리액(41h)으로 충진된다. 내부 처리조(41b)로 부터 넘친 처리액(41h)은 넘침부(41k)로부터 배출 파이프(41i, 41j)를 통하여 탱크(41g)로 모인다. 펌프(41d)의 작동에 의해, 처리액(41h)은 열 교환기(41e) 및 필터(41f)를 경유하여 탱크(41g)로부터 공급 파이프(41c)까지 흐르고, 내부 처리조(41b)를 흐른다. 또한, 전해 장치(41)에서, 전원 장치(41x)은 전극 롤러(41y) 및 전극(41n)사이에서 전압을 공급한다.
이러한 상태에서, 반송 테이프(C2)는 슬릿들(41l, 41m)과 내부 처리조(41b) 를 통과한다. 내부 처리조(41b)를 통과할 때, 반송 테이프(C2)는 산 전해 처리를 받게 된다. 즉, 외부 처리조(41a)의 외부에서, 전극 롤러(41y)는 금속막이 형성되는 반송 테이프(C2)의 표면과 접촉한다. 그래서, 반송 테이프(C2)가 전극(41n)에 대향될 때, 크롬막의 표면위에 형성되는 크롬 산화막은 환원된다. 이 후, 반송 테이프(C2)가 주입되면서, 환원된 크롬막의 영역이 전극(41n)을 마주하는 영역에서 돌출할 때, 반송 테이프(C2)위의 크롬막은 내부 처리조(41b)에서 처리액(41h)에 의해 소정의 패턴으로 식각된다.
세척장치(42)에 있어서, 외부 처리조(42a) 내부의 내부 처리조(42b)는 탈이온화된 물(42h)로 채워져 있다. 반송 테이프(C2)는 슬릿(42l, 42m)을 통과하고, 내부 처리조(42b)를 통과할 때 상기 탈이온화된 물(42h)로 세척된다. 상기 세척 장치(42)에 의해 세척된 반송 테이프(C2)는 건조장치(미도시)를 통해 건조되고, 권취장치(미도시)에 의해 권취된다.
상기 동작에 의해, 상기 반송 테이프(C2) 상에 형성된 크롬막은 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 또한 6가 크롬의 생성이 방지될 수 있다.
[적용예 3]
적용예 3은 상술한 제 1 화학 처리방법을 사용하는 "수평 공급형" 장치의 예에 관련된 것으로, 반송 테이프는 수평으로 배치되어 공급된다. 도 8은 수평 공급형 화학 처리장치의 일예를 보여주는 개략적인 측단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 화학 처리장치(50)는 반송 테이프(C3)에 음극 전해 환원처리를 수행하는 음극 전해 환원장치(51), 상기 반송 테이프(C3)를 세척하 기 위한 세척장치(52, 54) 및 상기 반송 테이프(C3)에 산 침적 처리를 수행하기 위한 산 침적장치(53)를 포함한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 화학 처리장치(30, 40)와 유사하게 화학적 처리 장치(50)에 있어서, 반송 테이프(C3)를 공급하기 위한 공급장치(미도시)는 도 8에서 음극 전해 환원장치(51)의 좌측단에 위치해 있고, 반송 테이프(C3)를 권취하기 위한 권취장치(미도시)는 도 8에서 상기 세척장치(54)의 우측단에 위치해 있다.
음극 전해 환원장치(51)는 처리액(51b)을 담고 있는 처리조(51a)를 갖는다. 상기 처리액(51b)은 산기를 포함하는 산성 처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알칼리성 처리액 중 하나이다. 바람직하게는 상기 처리액(51b)은 케이. 케이. 무라타(K.K. MURATA)에 의해 제조된 SAS와 같은 염소이온을 포함하는 처리액이다. 공급관(51c)의 양 단은 상기 처리조(51a)의 하부에 연결된다. 펌프(51d), 열교환기(51e) 및 필터(51f)는 상기 공급관(51c)를 따라 중간쯤에 배열된다. 펌프(51d)가 동작될 때, 처리조(51a) 내의 처리액(51b)은 공급관(51c)을 흐르고 열교환기(51e)와 필터(51f)를 경유하여 처리조(51a)로 되돌아 온다. 음극 전해 환원장치(51)에서, 상기한 처리액(51b)의 순환 시스템이 형성된다.
두 개의 전극 롤러(51g, 51h)가 처리조(51a) 위에 배열되고, 전원(51i)의 음극에 연결된다. 상기 전극 롤러(51g, 51h)를 지지하기 위한 백업 롤러(51j, 51k)가 상기 전극 롤러(51g, 51h)의 아래에 각각 배치된다. 처리조(51a) 내에는 반송 테이프(C3)의 공급 방향을 변경시키기 위한 공급 롤러(51l)가 설치된다.
반송 테이프(C3)는 전극 롤러(51g)와 백업 롤러(51j) 사이에서 압착되고, 처 리조(51a) 내의 공급 롤러(51l) 상에 권취되고, 전극 롤러(51h)와 백업 롤러(51k) 사이에서 압착된다. 금속막이 형성된 반송 테이프(C3)의 표면은 전극 롤러(51g, 51h)와 접촉하고 있다.
처리조(51a)에는 두 개의 전극(51m, 51n)이 배치된다. 전극(51m, 51n)은 전원(51i)의 양극에 연결되고, 반송 테이프(C3)의 앞에 놓여진다. 처리조(51a)에서 상기 전극(51m, 51n))은 금속막이 형성된 반송 테이프(C3) 표면의 앞에 놓여지는 점에 주의한다.
세척장치(52)는 탈이온화된 물(52b)을 담고 있는 처리조(52a)를 갖는다. 공급관(52c)의 양단은 처리조(52a)의 하부에 연결된다. 펌프(52d), 열교환기(52e) 및 필터(52f)는 공급관(52c)를 따라 중간쯤에 배치된다. 펌프(52d)가 동작될 때, 처리조(52a) 내의 탈이온화된 물(52b)은 공급관(52c)을 흐르고 열교환기(52e)와 필터(52f)를 경유하여 처리조(52a)로 되돌아 온다. 세척장치(52)에서, 이러한 탈이온화된 물의 순환시스템이 형성된다.
4개의 공급 롤러(52g, 52h, 52i, 52j)가 처리조(52a)의 위에 배치된다. 즉, 공급 롤러(52g, 52h)는 반송 테이프(C3)의 공급 방향에서 상류측에서 한 쌍을 이루고, 공급 롤러(52i, 52j)는 하류측에서 한 쌍을 이룬다. 처리조(52a) 내에는, 반송 테이프(C3)의 공급 방향을 변경하기 위한 공급 롤러(52l)가 설치된다.
반송 테이프(C3)는 공급 롤러(52g, 52h) 사이에서 압착되고, 처리조(52a) 내의 공급 롤러(52l)에 권취된다. 세척장치(52)에서, 이러한 반송 테이프(C3)의 공급 시스템이 형성된다.
산 침적 장치(53)는 처리액(53b)을 담고 있는 처리조(53a)를 갖는다. 처리액(53b)은 산성 처리액이고, 바람직하게는 염소이온과 같은 할로겐 이온을 포함하는 산성 처리액이다. 이러한 산성 처리액의 예는 K. K. MURATA에 의해 제조된 SAS이다. 공급관(53c)의 양단은 처리조(53a)의 하부에 연결된다. 펌프(53d), 열교환기(53e) 및 필터(53f)는 공급관(53c)을 따라 중간쯤에 배치된다. 펌프(53d)가 동작될 때, 처리조(53a) 내의 처리액(53b)은 공급관(53c)을 흐르고 상기 열교환기(53e)와 필터(53f)를 경유하여 처리조(53a)로 되돌아 온다. 산 침적 장치(53)에서, 이러한 처리액(53b)의 순환 시스템이 형성된다.
4개의 롤러(53g, 53h, 53i, 53j)가 상기 처리조(53a) 위에 배치된다. 즉, 공급 롤러(53g, 53h)는 반송 테이프(C3)의 공급 방향의 상류측에서 한 쌍을 이루고, 공급 롤러(53i, 53j)는 하류측에서 한 쌍을 이룬다. 처리조(53a) 내에는 반송 테이프(C3)의 공급 방향을 변경하기 위한 공급 롤러(53l)가 설치된다.
반송 테이프(C3)는 공급 롤러(53g, 53h)사이에서 압착되고, 처리조(53a) 내에서 공급 롤러(53l)에 권취되고, 공급 롤러(53i, 53j) 사이에서 압착된다.
세척장치(54)는 세척장치(52)와 동일한 구성을 갖는다. 즉, 처리조(54a)는 탈이온화된 물(54b)을 담고 있다. 공급관(54c), 펌프(54d), 열교환기(54e), 필터(54f) 및 처리조(54a)로 구성된 순환 시스템은 세척장치(52)의 그것과 동일한 구성을 갖는다. 또한, 처리조(54a) 위의 4개의 공급 롤러(54g, 54h, 54i, 54j) 및 처리조(54a) 내의 공급 롤러(54l)로 구성된 공급 시스템은 세척장치(52)의 그것과 동일한 구성을 갖는다.
장치(51), (52), (53) 및 (54)의 처리조(51a), (52a), (53a) 및 (54a)에서, 용액(51b), (52b), (53b) 및 (54b)은 교반기(미도시) 또는 그와 유사한 것에 의해 교반된다.
이하, 화학 처리장치(50)의 동작을 설명한다.
전극 롤러(51g, 51h)를 포함하는 공급 롤러가 소정의 방향으로 회전할 때, 반송 테이프(C3)는 공급장치로부터 공급 방향으로 공급되고, 장치(51 내지 54)의 처리조(51a 내지 51d)를 거쳐 권취장치에 의해 권취된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 반송 테이프(C3)는 측면에서 보았을 때 지그재그로 공급된다.
다음의 처리가 장치(51 내지 54)에서 수행된다.
음극 전해 환원장치(51)에 있어, 처리조(51a)는 처리액(51b)으로 채워지고, 전압이 전극 롤러(51g, 51h)와 전극(51m, 51n) 사이에 공급된다. 이 상태에서 반송 테이프(C3)가 처리조(51a)를 통과할 때 음극 전해 환원처리가 된다. 즉, 처리조(51a)의 외부에서, 전극 롤러(51g, 51h)는 금속막이 형성된 반송 테이프(C3)의 표면에 접촉한다. 따라서 크롬막의 표면에 형성된 크롬 산화막은 전극(51m, 51n)의 영향으로 환원된다.
세척장치(52)에 있어서, 처리조(52a)는 탈이온화된 물(52b)로 채워지고, 반송 테이프(C3)는 처리조(52a)를 통과할 때 탈이온화된 물(52b)로 세척된다.
산 침적 장치(53)에 있어서, 처리조(53a)는 처리액(53b)으로 채워지고, 반송 테이프(C3)는 처리조(53a)를 통과할 때 산 침적 처리된다. 즉, 반송 테이프(C3)는 처리조(53a) 내에서 처리액(53b)에 침적된 채로 공급되고, 크롬막은 소정의 패턴으 로 식각된다.
세척장치(54)에 있어서, 처리조(54a)는 탈이온화된 물로 채워지고, 반송 테이프(C3)는 처리조(54a)를 통과할 때 탈이온화된 물(54b)로 세척된다. 세척 장치(54)에 의해 세척된 반송 테이프(C3)는 건조장치(미도시)에 의해 건조되고, 권취장치(미도시)에 의해 권취된다.
상술한 동작에 의해 반송 테이프(C3) 상에 형성된 크롬막은 소정의 패턴으로 식각된다. 또한, 6가 크롬의 생성이 방지된다.
[적용예 4]
적용예 4는 상술한 제 2 화학 처리방법을 사용하는 장치를 사용하고, 적용예 3의 그것과 동일한 수평 공급형 화학 처리장치이다. 도 9는 이 화학 처리장치의 예를 보여주는 개략적인 측단면도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 화학적 처리 장치(60)는 반송 테이프(C4)에 산 전해 처리를 수행하기 위한 전해 장치(61)와 반송 테이프(C4)를 세척하기 위한 세척장치(62)를 포함한다.
도 8에 도시된 화학 처리장치(50)과 유사하게 화학 처리장치(60)에 있어서, 공급장치와 권취장치(둘다 미도시)는 도 9에 도시된 전해 장치(61)와 세척장치(62)의 양단에 배치된다.
전해 장치(61)는 처리액(61b)을 담고 있는 처리조(61a)를 갖는다. 처리액(61b)은 할로겐 이온을 포함하는 산성 처리액이고, 바람직하게는 케이. 케이. 무라타(K. K. MURATA)에 의해 제조된 SAS와 같은 염소이온을 포함하는 처리액이다. 전해 장치(61)는 도 8에 도시된 음극 전해 환원장치(51)의 그것과 동일한 순 환 시스템을 갖는다. 즉, 처리액(61b)은 공급관(61c), 펌프(61d), 열교환기(61e), 필터(61f) 및 처리조(61a)로 구성된 순환 시스템에 의해 각 구성요소 사이를 순환한다.
전극 롤러(61g)는 처리조(61a)의 위에 배치되고, 전원(61i)의 음극에 연결된다. 전극 롤러(61g)를 지지하기 위한 백업 롤러(61h)는 전극 롤러(61g)의 아래에 배치된다. 전극 롤러(61g)와 백업 롤러(61h)는 반송 테이프(C4)의 공급 방향에서 상류측에 배치된다. 서로 인접한 두 개의 공급 롤러(61j, 61k)가 반송 테이프(C4)의 공급 방향에서 하류측에 배치된다. 처리조(61a) 내부에는 반송 테이프(C4)의 공급 방향을 변경하기 위한 공급 롤러(61l)가 배치된다.
반송 테이프(C4)는 전극 롤러(61g)와 백업 롤러(61h) 사이에서 압착되고, 처리조(61a)내에서 공급 롤러(61l)에 권취되고, 전극 롤러(61j)와 공급 롤러(61k) 사이에서 압착된다. 금속막이 형성된 반송 테이프(C4)의 표면은 전극 롤러(61g)와 접촉된다.
전극(61m)은 처리조(61a) 내에 배치되고, 전원(61i)의 양극에 연결된다. 처리조(61a)에서, 전극(61m)은 반송 테이프(C4)가 공급 롤러(61l)에 도달되기 전에 금속막이 형성된 반송 테이프(C4)의 앞에 놓여지는 점에 유의한다.
세척장치(62)는 도 8에 도시된 세척장치(52)와 동일한 배치를 갖는다. 즉, 처리조(62a)는 탈이온화된 물(62b)을 담고 있다. 공급관(62c), 펌프(62d), 열교환기(62e), 필터(62f) 및 처리조(62a)로 구성된 순환 시스템과 처리조(62a) 위의 4개의 공급 롤러(62g), (62h), (62i) (62j)와 처리조(62a) 내부의 공급 롤러(62l)로 구성된 공급 시스템은 전술한 세척장치(52)의 그것과 동일한 구성을 갖는다.
이하, 화학 처리장치(60)의 동작을 설명한다.
전극 롤러(61g)를 포함하는 공급 롤러가 소정의 방향으로 회전할 때, 반송 테이프(C4)는 공급 장치로부터 공급 방향으로 공급되고, 장치(61, 62)의 처리조(61a, 62a)를 거쳐 권취장치에 의해 권취된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 반송 테이프(C4)는 옆에서 보았을 때 지그재그로 공급된다.
장치(61, 62) 내에서 다음의 처리가 수행된다.
전해 장치(61) 내에서는, 처리조(61a)가 처리액(61b)으로 채워지고, 전압이 전극 롤러(61g)와 전극(61m) 사이에 인가된다. 이 상태에서 반송 테이프(C4)가 처리조(61a)를 통과할 때 산 전해 처리가 된다.
즉, 처리조(61a)의 외부에서, 전극 롤러(61g)는 금속막이 형성된 반송 테이프(C4)의 표면과 접촉하고 있다. 따라서, 전극(61m) 앞에 놓여졌을 때, 크롬막의 표면에 형성된 산화 크롬막은 전극(61m)의 영향으로 환원된다. 그 후, 환원된 크롬막은 공급 롤러(61l)에 의해 공급된다. 크롬막은 처리액(61b)에 침적되기 때문에, 이 크롬막은 처리액(61b)에 의해 소정의 패턴으로 식각된다.
세척장치(62)에 있어서, 처리조(62a)는 탈이온화된 물(62b)로 채워져 있고, 반송 테이프(C4)는 처리조(62b)를 통과할 때 탈이온화된 물(62b)로 세척된다. 세척장치(62)에 의해 세척된 반송 테이프(C4)는 건조장치(미도시)에 의해 건조되고 권취장치(미도시)에 의해 권취된다.
상술한 동작에 의해, 반송 테이프(C4) 위에 형성된 크롬막은 소정의 패턴으 로 식각될 수 있다. 또한, 6가 크롬의 생성이 방지될 수 있다.
[적용예 1] 내지 [적용예 4]는 표면에 형성된 금속막을 갖는 반송 테이프(C1, C2, C3, C4)의 처리를 개시하고 있다. 그러나, 양 쪽 표면에 금속막을 갖는 반송 테이프가 동일한 방법으로 처리될 수 있다. 이 경우, 전극은 처리액으로 채워진 처리조 내에서 반송 테이프의 양 표면 앞에 놓여지고, 전원의 양극에 연결된다.
[적용예 1]의 음극 전해 환원장치(31)에 있어서, 음극 전해 환원처리는 처리액(31h)으로 채워진 내부 처리조(31b)에서 수행된다. 그러나, 이러한 배치 대신에 내부 처리조(31b)에 공급관(31c)과 연결된 분사 노즐을 설치하는 것도 가능하다. 이 분사 노즐은 금속막이 형성된 반송 테이프(C1)의 표면과 대면하고, 분사 노즐로부터 반송 테이프(C1)으로 처리액(31h)을 분출시킨다.
음극 전해 환원장치(31)과 동일하게, 산 침적장치(33)에는 그 내부 처리조(33b)에 분사 노즐을 설치하고 분사 노즐로부터 반송 테이프(C1)를 향해 처리액(33h)을 분출시키는 것이 가능하다.
금속막이 반송 테이프(C1)의 양 표면에 형성되어 있다면, 반송 테이프(C1)의 양 표면이 대면하도록 하기 위해 분사 노즐이 음극 전해 환원장치(31)과 산 침적장치(33)의 내부 처리조(31b, 33b)에 설치되고, 이 분사 노즐들로부터 반송 테이프(C1)을 향해 처리액(31h, 33h)이 분출된다.
또한, [적용예 3]의 음극 전해 환원장치(51)에 있어서, 음극 전해 환원처리는 처리액(51b)이 채워진 내부 처리조(51a)에서 수행된다. 그러나 이러한 배치 대 신에, 내부 처리조(51a)에 공급관(51c)과 연결된 분사 노즐을 설치하고 이 분사 노즐이 금속막이 형성된 반송 테이프(C3)의 표면과 대면하고, 분사 노즐로부터 반송 테이프(C1)으로 처리액(51b)을 분출시키도록 하는 것이 가능하다.
상기 음극 전해 환원장치(51)과 동일하게, 산 침적 장치(53)에는 그 내부 처리조(53a)에 분사 노즐을 설치하고 분사 노즐로부터 반송 테이프(C1)를 향해 처리액(53b)을 분출시키는 것이 가능하다.
금속막이 반송 테이프(C3)의 양 표면에 형성되어 있다면, 반송 테이프(C3)의 양 표면이 대면하도록 하기 위해 분사 노즐이 음극 전해 환원장치(51)과 산 침적장치(53)의 내부 처리조(51a, 53a)에 설치되고, 이 분사 노즐들로부터 반송 테이프(C3)을 향해 처리액(51b, 53b)이 분출된다.
[적용예 5]
적용예 5는 상술한 제 1 화학 처리방법을 사용하는 화학 처리장치에 관련된 것으로, 반도체 웨이퍼 상에 형성된 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는데 사용되는 것이다. 이 화학 처리장치는 반도체 웨이퍼 상의 금속막에 음극 전해 환원처리를 수행하기 위한 음극 전해 환원장치와 음극 전해 처리 후에 반도체 웨이퍼 상의 금속막에 산 침적 처리를 수행하기 위한 산 침적장치를 포함한다.
먼저, 이하에서는 음극 전해 환원장치를 설명한다.
도 10은 음극 전해 환원장치(71)의 일 예를 보여주는 길이방향의 측단면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 컵(2)이 지지 테이블(1) 위에 놓여있다. 컵(2)의 하부는 개방되어 있고, 컵(2)은 이 개방된 표면이 아래로 보도록 한 상태에서 지지 테이블(1)에 설치된다. 지지 테이블(2)은 수직으로 움직일 수 있고, 컵(2)은 장치 본체에 고정된다. 따라서 지지 테이블(1)은 장치 본체에 고정된 컵(2)을 가진 채로 상, 하로 움직인다.
흡입로(3)가 지지 테이블(1)에 형성되어 있다. 이 흡입로(3)는 흡입로(3)의 아래에 있는 덕트(3a)을 통해 진공 펌프(미도시)와 같은 흡입 수단과 연결된다. 지지 테이블(1)의 상부에는 상부를 향해 개방된 많은 흡입공(3b)이 형성되어 있다. 흡입공(3b)을 둘러싸는 표면은 상부 외측으로 경사지고, 이에 따라 지지대(1)의 경사결합면(1a)을 형성한다. 컵(2)이 결합되어질 때, 경사결합면(1a)은 안내링(9)(추후 설명됨)의 경사결합면(9b)과 맞물리고, 이로서 컵(2)과 함께 지지대(1)가 효과적으로 배치된다.
그물상 양극(4)이 컵(2)의 내부중 상부에 형성된다. 양극(4)은 전원(19)의 양극과 연결된다. 컵(2)의 하부에 있어서, 탄성의 바이톤 고무로 만들어진 환형-판상의 밀폐쉬트(6)는 컵(2)의 개구면을 둘러싸도록 형성된다. 밀폐쉬트(6)의 하부면상에는 3개의 판상 음극(7)이 형성되어 있다. 음극(7)은 균일하게 떨어져 있고, 즉 120°의 중심각으로 떨어져 있고, 전원(19)의 음극(8)과 연결되어 있다.
안내링(9)은 밀폐쉬트(9)의 하측면과 겹쳐지고 일체로 형성되어진다. 컵(2)의 하측에서는, 정렬돌기(2a) 3개가 균일하게 떨어져 있고, 즉 120°의 중심각으로 떨어져 형성되어 있다. 정렬돌기(2a)와 일대일로 대응하여, 정렬 관통홀(6a)이 밀폐쉬트(6)에 형성되어 있고, 정렬 관통홀(7a)은 음극(7)내에 형성되며, 정렬홈(9a)은 안내링(9)의 상부에 형성된다.
정렬돌기(2a)는 정렬 관통홀(6a, 7a)을 통해 연장되어 정렬홈(9a)과 결합되고 이로서 밀폐쉬트(6)와 음극(7)을 컵(2)에 고정한다. 위로부터 외측을 향해 경사진 경사결합면(9b)은 안내링(9)의 내부 원주상에 형성된다. 경사결합면(9b)은 지지대(1)의 경사결합면(1a)과 결합된다.
앞서 기술된 컵(2), 밀폐쉬트(6), 음극(7) 및 안내링(9)이 일체로 될 때, 음극(7)은 안내링(9)의 내측에 약 3 ~ 4 mm 정도 노출되고, 나머지는 밀폐쉬트(6)와 안내링(9)에 의해 완전히 덮힌다. 따라서, 각 음극(7)의 끝단부만이 처리액(12)과 접촉하고, 나머지는 처리액(12)과 전혀 접촉하지 않는다. O-링(10)은 안내링(9)의 하부면과 지지대(1) 사이에 끼워넣어진다.
반도체 웨이퍼(W1)의 가장자리가 밀폐쉬트(6)와 지지대(1) 사이에서 물려있는 동안, 반도체 웨이퍼(W1)는 지지대(1)상에 지지된다. 덧붙여, 반도체 웨이퍼(W1)는 접속단자(미도시)를 통해 각 음극(7)의 끝단과 접속된다.
탱크(13)는 컵(2) 내부로 유입되는 처리액(12)을 포함한다. 처리액(12)은 산성 라디칼을 포함하는 산성처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알카리 처리액중 하나이다. 바람직하게는, 처리액(12)은 케이. 케이. 무라타(K.K. MURATA)에서 생산하는 SAS와 같이 염소이온을 포함하는 처리액이다. 탱크(13)내로 처리액을 압송하기 위한 펌프(14)는 탱크(13)위에 위치한다. 공급로(15)는 펌프(14)와 컵(2)의 하부 사이에 형성된다. 펌프(14)에 의해 탱크(13)로부터 압송되는 처리액(12)은 공급로(15)를 통해 컵(2) 내부로 유입된다.
배출로(16)는 컵(2) 상부의 거의 중심부에 형성된다. 컵(2)의 외측으로, 릴 리프 밸브(17)가 배출로(16)와 연결된다. 귀환로(18)는 배출로(16)와 릴리프 밸브(17) 사이의 통로로부터 분지되어 탱크(13)와 연결된다.
다음으로, 산 침적장치가 설명된다.
도 11은 산 침적장치(72)의 일예를 나타내는 종단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 컵(82)이 지지대(81) 위에 형성된다. 컵(82)의 하부는 개방되고, 컵(82)은 이러한 개구면이 아래를 향한 상태로 지지대(81)상에 설치된다. 컵(82)의 하부에서, 탄성의 바이톤 고무로 만들어진 환형-판상의 밀폐쉬트(6)(미도시)는 컵(2)의 개구면을 둘러싸도록 형성된다. 지지대(81)는 수직적으로 움직일 수 있고, 컵(82)은 장치의 본체에 고정된다. 따라서, 지지대(81)는 장치의 본체에 고정된 컵(82)과 함께 위 아래로 움직인다.
흡입로(83)는 지지대(81)내에 형성된다. 흡입로(83)는 흡입로(83) 아래의 덕트(83a)를 통해 진공펌프(미도시)와 같은 흡입수단과 연결된다. 지지대(81)의 상부에서, 상측으로 개방된 다수의 흡입공(83b)이 형성되어 있다. 모든 흡입공(83b)은 컵(82)에 의해 덮혀진다. O-링(84)은 컵(82)의 하부와 지지대(81) 사이에 끼워넣어진다.
반도체 웨이퍼(W1)는 컵(82)의 하부와 지지대(81) 사이에 물려있다.
탱크(85)는 컵(82)의 아래에 위치된다. 탱크(85)는 컵(82) 내부로 유입되는 처리액(86)을 포함한다. 처리액(86)은 산성 처리액, 예를 들어 할로겐 이온이고 바람직하게는 염소이온을 포함하는 산성 처리액이다. 이러한 산성 처리액의 바람직한 실시예는 케이 케이 무라타(K.K. MURATA)에서 생산하는 SAS이다. 탱크(85)로부터 처리액(86)을 압송하기 위한 펌프(87)는 탱크(85) 위에 위치된다. 공급로(88)는 펌프(87)와 컵(82) 사이에 형성된다.
펌프(87)에 의해 탱크(85)로부터 압송되는 처리액(86)은 공급로(88)를 통해 컵(82)내로 유입된다.
배출로(89)는 컵(82) 상부의 거의 중심부에 형성된다. 컵(82)의 외측으로, 릴리프 밸브(90)가 배출로(89)와 연결된다. 귀환로(91)는 배출로(89)와 릴리프 밸브(90) 사이의 통로로부터 분지되어 탱크(85)와 연결된다.
도 10 및 도 11에 도시된 음극 전해환원장치(71) 및 산 침적장치(72)의 작용에 대해 이하에서 설명한다.
우선, 음극 전해환원장치(71)에서, 지지대(1)가 컵(2)에 대해 아래로 움직임에 따라 지지대(1)와 컵(2)이 분리된다. 그 다음, 반도체 웨이퍼(W1)상에 형성된 금속막이 위를 향하도록 반도체 웨이퍼(W1)가 지지대(1)의 지지면상에 셋팅된다. 덕트(3a)와 연결된 흡입수단이 흡입홀(3b)상에 흡입력이 발휘되도록 동작되고, 이로서 흡입에 의해 지지대(1)상에 반도체 웨이퍼(W1)가 고정된다.
그 다음, 반도체 웨이퍼(W1)가 고정되어 있는 동안, O-링(10)을 구비한 지지대(1)가 위로 움직여 지지대(1)의 경사결합면(1a)이 안내링(9)의 경사결합면(9b)과 결합되고, 이로써 지지대(1)가 컵(2)과 정렬된다. 이러한 방식에서, 컵(2)의 내부는 밀폐쉬트(6)의 하부면과 O-링(10)에 의해 완전히 밀폐된다. 이러한 상태에서, 반도체 웨이퍼(W1)의 가장자리는 밀폐쉬트(6)의 하부면과 강하게 밀착되고, 반도체 웨이퍼(W1)의 금속막은 음극(7)과 접속된다.
그 후, 펌프(14)는 공급로(15)를 통해 탱크(13)로부터 컵(2)으로 처리액(12)을 공급하기 위해 구동된다. 이로 인해, 처리액(12)은 반도체 웨이퍼(W1)의 위로부터 컵(2) 내부로 흘러 들어가고, 컵(2)에서 시간내에 쌓인다. 이 단계에서, 릴리프 밸프(17)는 아직 폐쇄되어 있고, 컵(2)속의 공기는 탱크(13)내로 배출된 뒤, 배출로(16)와 귀환로(18)를 경유하여 외부로 배출되고, 따라서 파이프 시스템에는 아무 공기도 남아있지 않게 된다. 컵(2)의 내부 공기와 비슷하게, 반도체 웨이퍼(W1)의 표면에서 만들어진 가스도 외부로 배출된다.
양극(4)이 컵(2) 안으로 흘러들어온 처리액(12)에 잘 담가지고, 처리액(12)이 배출로(16)를 통해 귀환로(18)에 다다를 때, 반도체 웨이퍼(W1)에 대한 음극 전화환원처리는 완료된다. 즉, 전류는 전원(19)에 의해 소정시간동안 양극(4)과 각 음극(7) 사이에 공급됨으로서, 반도체 웨이퍼(W1)상의 크롬막이 음극으로 바뀐다. 결과적으로, 크롬막은 처리액(12)속에서 전해환원 되어져서 크롬막의 표면에 형성된 산화크롬막이 줄어든다.
음극 전해환원처리를 완료하기 위해 소정시간동안 전류가 공급된 후, 배출로(16)와 귀환로(18)를 대기중에 노출시키기 위하여 릴리프 밸브(17)가 개방된다. 결과적으로, 귀환로(18)내의 처리액(12)은 귀환로(18)를 통해 탱크(13)로 수집된다. 탱크(13)가 컵(2)의 아래에 설치되어 있기 때문에, 컵(2)속의 처리액(12)도 공급로(15)와 펌프(14)를 통해 탱크(13)로 수집된다. 그 후, 반도체 웨이퍼(W1)를 고정으로부터 해제하기 위하여 지지대(1)가 지지면까지 흡입에 의해 아래로 움직여진다. 이러한 방식으로, 음극 전해환원장치(71)에 의한 음극 전해환원처리가 완료 된다.
그 다음, 반도체 웨이퍼(W1)는 전송 로보트(미도시)와 같은 전송수단(미도시)에 의해 세척장치(미도시)로 전송되어지고, 세척장치에 의해 세척된다. 세척처리가 완료될 때, 반도체 웨이퍼(W1)는 도 11에 도시된 바와 같은 산 침적장치(72)로 전송된다.
산 침적장치(72)에서, 지지대(81)가 컵(82)으로부터 아래로 움직임에 따라 지지대(81)와 컵(82)은 분리된다. 반도체 웨이퍼(W1)의 금속막이 위를 향하도록 지지대(81)의 지지면상에 반도체 웨이퍼(W1)가 셋팅된다. 덕트(83a)에 연결된 흡입수단은 흡입공(83b)상에 흡입력이 작용되도록 동작되고 이로서 흡입에 의해 지지대(81)상에 반도체 웨이퍼(W1)가 고정된다.
계속해서, 반도체 웨이퍼(W1)가 고정된 동안, 지지대(81)가 컵(82)과 정렬하기 위하여 O-링(84)을 구비한 지지대(81)가 위로 움직인다. 이러한 방식으로, 컵(82)의 내부가 완전히 밀폐된다.
그 후, 공급로(88)를 통해 탱크(85)로부터 컵(82)으로 처리액(86)을 공급하기 위하여 펌프(87)가 구동된다. 따라서, 처리액(86)은 반도체 웨이퍼(W1)의 위로부터 컵(82) 내부로 유입되고, 컵(82)에서 시간내에 쌓인다. 이 단계에서, 릴리프 밸프(90)는 아직 폐쇄되어 있고, 컵(82)속의 공기는 탱크(85)내로 배출된 뒤, 배출로(89)와 귀환로(91)를 경유하여 외부로 배출되고, 따라서 파이프 시스템에는 아무 공기도 남아있지 않게 된다. 컵(82)의 내부 공기와 비슷하게, 반도체 웨이퍼(W1)의 표면에서 만들어진 가스도 외부로 배출된다.
소정량의 처리액(12)이 컵(82) 내부에 모이게 되면, 탱크(85)로부터의 처리액(86)의 공급이 중지되고, 산 침적처리가 반도체 웨이퍼(W1)에 대해 수행된다. 즉, 반도체 웨이퍼(W1)는 소정시간동안 컵(82)내의 처리액(86)에 담궈진다. 이로 인해, 반도체 웨이퍼(W1)상의 크롬막이 소정의 패턴으로 식각된다.
그 후, 배출로(89)와 귀환로(91)를 대기중에 노출시키기 위하여 릴리프 밸브(90)가 개방된다. 그 결과, 귀환로(91)내의 처리액(86)가 귀환로(91)를 통해 탱크(85)로 수집된다. 탱크(85)가 컵(82)의 아래에 위치하기 때문에, 컵(82)속의 처리액(86)도 공급로(88)와 펌프(87)를 통해 탱크(85)로 수집된다. 그 후, 반도체 웨이퍼(W1)를 고정으로부터 해제하기 위하여 지지대(81)가 지지면까지 흡입에 의해 아래로 움직여진다. 이러한 방식으로, 산 침적장치(72)에 의한 산 침적처리가 완료된다.
상기와 같은 동작에 의해, 반도체 웨이퍼(W1)상에 형성된 크롬막은 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 또한, 6가 크롬의 생성도 방지될 수 있다.
[적용예 6]
적용예 6은 앞서 설명한 제 2 화학적 처리 방법을 사용하는 화학적 처리 장치와 관련이 있고, 이는 반도체 웨이퍼상의 금속막이 적용예 5와 같이 소정의 패턴으로 식각되는 것이다. 도 12는 이러한 화학적 처리 장치의 전해장치(80)의 일예를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 전해장치(80)는 도 10에 도시된 음극 전해환원장치(71)와 실질적으로 동일한 배치와 기능을 갖는다. 따라서, 도 10에 도시된 음극 전해환원장치(71)중 동일한 참조번호는 전해장치(80)에서 동일한 부품을 나타내고, 그 설명은 생략될 것이다. 또한, 전해장치(80)의 동작은 이하에서 간단하게만 설명될 것이다. 도 12에 도시된 전해장치(80)에서, 탱크(13)는 할로겐-이온이 포함된 산성 처리액인 처리액(95)을 포함하고, 이는 바람직하게는 케이.케이.무라타(K.K. MURATA)에 의해 생산되는 SAS와 같이 염소이온이 포함된 처리액이다.
전해장치(80)의 동작이 이하에서 설명된다.
즉, 전해장치(80)에서, 도 10에 도시된 음극 전해환원장치(71)와 유사하게 반도체 웨이퍼(W2)가 소정의 위치에 셋팅되고, 지지대(1) 및 컵(2)이 일체이고, 처리액(95)이 컵(2)내로 공급된다. 소정량의 처리액(95)이 컵(2)내에 모이게 되면, 반도체 웨이퍼(W2)에 대해 산 전해처리가 수행된다.
더욱 상세하게는, 전원(19)에 의해 양극(4)과 각 음극(7) 사이로 소정의 시간동안 전류가 인가되고, 이로서 처리액(95)내에서 음극인 반도체 웨이퍼(W2)의 크롬막에 대해 전해 환원이 수행된다. 즉, 크롬막의 표면상에 형성된 산화크롬막이 줄어든다. 그러면 전원(19)으로부터의 동력이 중단된다. 반도체 웨이퍼(W2)는 이러한 상태를 유지함으로서 산성 처리액(95)내에 계속 담궈진다. 결과적으로, 반도체 웨이퍼(W2)상의 크롬막이 소정의 패턴으로 식각된다.
그 후, 처리액(95)은 탱크(85)로 수집되고, 반도체 웨이퍼(W2)는 흡입에 의해 고정으로부터 지지대(81)쪽으로 해제된다. 이로써 전해장치(80)에 의한 산 전해처리가 완료된다.
상기와 같은 동작에 의해, 반도체 웨이퍼(W2)상에 형성된 크롬막은 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 또한 6가 크롬의 생성된 방지할 수 있다.
앞서 설명한 [적용예 1] 내지 [적용예 6]에서 설명된 제 1 및 제 2 화학적 처리 방법들 및 장치들에서 반송 테이프 또는 반도체 웨이퍼 상의 크롬막은 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 이러한 화학적 처리 방법들과 화학적 처리 장치들은 반송 테이프 및 가요성 기판과 같은 다양한 기판 위에 배선 패턴, 융기 등의 형성에 유사하게 적용할 수 있다. 이러한 방법들 및 장치들은 실리콘으로 만들어진 반도체 웨이퍼 위에 IC 및 LSI와 같은 회로패턴의 형성에도 적용될 수 있다. 특히, 이러한 방법들과 장치들은 재료위에 성형된 크롬막이 소정의 패턴으로 식각되는 기술분야에도 넓게 적용될 수 있다.
[적용예 1] 내지 [적용예 6]에서 설명된 장치들에서, 크롬막이 식각된다. 그러나, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐, 몰리브덴 및 크롬, 티타늄, 팔라듐, 몰리브덴중 적어도 하나를 포함하는 합금이 사용되더라도 이들 재료들은 [적용예 1] 내지 [적용예 6]에서 설명된 장치들에 의해 소정의 패턴으로 식각될 수 있다. 합금으로서, 바람직하게는 니켈 크롬합금이 사용된다. 또한, 제 1 및 제 2 화학적 처리 방법들은 반송 테이프와 같은 테이프상에 형성된 금속막 뿐만 아니라 쉬트상에 형성된 금속막에도 적용될 수 있다. 이러한 경우, 각 처리는 [적용예 5] 및 [적용예 6]에서 설명한 바와 같은 일괄방식에서 수행되는 것만이 필요하다.
더욱이, [적용예 1] 내지 [적용예 6]에서 설명된 장치에서, 처리액 순환시스템 및 공급 시스템을 따라 중간쯤에 격막이 형성되기도 한다. 이러한 경우에 크롬막의 식각도중 6가 크롬이 생성되더라도 처리액이 수집될 때 격막은 이러한 6가 크롬이 폐액으로서 외부로 유출되는 것을 방지한다.
다음으로, 앞서 언급한 제 1 및 제 2 화학적 처리 방법들과 관련하여 본 발명자에 의해 수행된 다양한 실험이 [실험 1] 내지 [실험 4]를 통해 설명될 것이고, 각 실험의 결과와 고찰이 설명되어질 것이다.
[실험 1]
실험 1에서, 앞서 설명된 화학적 처리 방법에 따라 동 습식 식각처리, 음극 전해환원처리 및 산 침적처리에서 변화를 주고 그리고 이들 처리들의 다양한 조건들을 변화시킴으로서 동막과 크롬막의 식각상태가 검사된다.
도 13을 참조하면, 실험 번호 1 및 2에서 처리될 재료로서, 폴리이미드 테이프 조각 위에 크롬막과 동막을 순서대로 성형함으로서 얻어지는 재료가 사용된다. 또한, 실험 번호 3 내지 8에서 처리될 재료(샘플)는, 폴리이미드 테이프 조각 위에 크롬막을 성형하고 그리고 이러한 크롬막 위에 소정의 패턴으로 식각되는 동막을 형성함으로서 얻어지는 재료가 사용된다. 도 13에서, "동시 (A)"는 어떠한 음극 전해환원처리도 수행함이 없이 동 습식 식각처리 및 산 침적처리가 동일한 처리액을 사용하여 수행되었음을 나타낸다. "개별 (B)"는 동 습식식각처리 및 음극 전해환원처리 및/또는 산 침적처리가 개별적으로 수행되어진 것을 나타내며, 다시 말해 음극 전해환원처리 및/또는 산 침적처리가 동 습식식각처리 후에 수행되었음을 나타낸다. "양극 전해 산화(C)"는 음극 전해환원처리 대신에 양극으로 처리되어질 재료를 사용함으로서 소정의 처리액내에서 전해산화가 수행되고 이로서 크롬막이 산화됨을 나타낸다. 도 13의 상부 오른쪽 코너중 "Cu 박리" 및 "Cr 박리"의 열에서, 동막과 크롬막의 식각상태는 "Ｏ" 또는 "Ｘ"로 나타난다. "Ｏ" 또는 "Ｘ"는 폴리이미 드 조각이 각 처리후에 육안으로 확인될 수 있는가 여부에 기초하여 결정된다.
실험번호 1 및 2에서, 동막은 소정의 패턴으로 식각되지만, 크롬막은 그렇지 않다. 이것은 동 습식 식각처리와 산 침적처리가 동일한 처리액을 사용하여 동시에 수행될 때에도, 크롬막은 동막과 동시에 소정의 패턴으로 식각될 수 없다.
실험번호 3 내지 6에서, 침적, 양극전해산화, 및 음극 전해환원처리가 독립적으로 수행될 때에, 크롬막은 식각되지 않는다.
실험번호 7에서, 처리될 물질에 음극 전해환원처리와 산 침적처리가 수행될 때 크롬막은 식각된다. 더 구체적으로, 처리될 물질이 염소이온을 포함하는 처리액으로서 케이. 케이. 무라다(K. K. MURADA)사에서 제조되는 SAS에서 전해환원을 수행하기 위해 음극으로 사용될 때에, 그리고 그 물질이 동일한 처리액에 침적될 때에 크롬막이 소정의 패턴으로 식각된다. 실험번호 7의 "처리액 농도(부피%) 50/50″, "전류밀도(A/dm2) 5/″, "온도(℃) 30/30″및 "시간(초) 2/8 및 5/8″의 조건은 음극 전해환원공정에서 처리액의 농도가 50부피%, 전류밀도가 5A/dm2, 처리액 온도가 30℃ 그리고 처리시간이 2 내지 5초이고, 산 침적공정에서 처리액 농도가 50부피%, 처리액 온도가 30℃, 처리시간이 8초인 것을 지시한다.
실험번호 8에서, 아황산 수소염 나트륨이 환원제로서 처리액에 부가될 때 크롬막은 식각되지 않는다. 즉, 크롬막의 표면에 형성된 크롬산화막을 환원시키기 위해 환원제를 첨가함에 의해 침적이 단순하게 수행될 때에도, 그 산화막을 환원시키기 위한 음극 전해환원공정을 수행하지 않고서는 크롬막은 식각될 수 없다.
[실험 2]
실험 2에서, 실험 1의 실험번호 7의 결과를 더욱 구체적으로 확인하기 위해서, 크롬막의 식각상태는 실험 1의 실험번호 7의 다양한 조건을 변화시키면서 검사된다. 도 14는 실험 2의 결과를 나타낸다. 처리될 물질로서, 크롬막을 폴리이미드 테이프의 조각에 형성하고 그리고 이 크롬막의 소정의 패턴에 동막이 식각되도록 형성함에 의해 얻어지는 물질이 사용된다.
도 14의 우측상단 모퉁이의 "Cr 박리"의 "Ｏ"는 크롬막이 식각되었음을 의미한다. 이것은 각각의 처리후에 폴리이미드 테이프의 조각을 시각적으로 확인함에 의해 결정된다.
실험번호 1에서, 음극 전해환원처리가 상대적으로 낮은 전류밀도인 1A/dm2에서 수행될지라도 크롬막은 소정의 패턴으로 식각된다. 실험번호 2에서, 전류밀도가 예를 들면 실험번호 1의 전류밀도보다 높은 5A/dm2 으로 증가할 때에 처리시간은 단축된다.
실험번호 3 내지 6에서, 산 침적처리와 음극 전해환원처리가 5부피퍼센트의 상대적으로 낮은 농도의 처리액에서 수행될지라도 크롬막은 소정의 패턴으로 식각된다.
실험번호 3 내지 8에서, 산 침적처리와 음극 전해환원처리에서의 처리액 농도가 증가할 때에 처리시간은 단축된다. 이것은 처리액 농도가 처리속도에 연관됨을 의미한다.
[실험 3]
실험 3에서, 실험 1의 실험번호 7과 실험 2를 기초로 하여, 크롬막의 표면의 크롬의 환원이 음극 전해환원공정에서 염소이온을 포함하는 산성 처리액의 영향하에 발생하는지 여부가 확인된다. 더 구체적으로, 음극 전해환원공정에서, 음극 전해환원처리는, 염소이온을 포함하는 산성 처리액 대신에, 염소이온을 포함하는 중성 처리액으로서 염화나트륨 용제를 사용하여 수행된다. 그 다음에, 크롬막의 식각상태는 산 침적공정을 생략하거나 또는 산 침적공정을 수행함에 의해 검사된다. 도 15는 실험 3의 결과를 나타낸다. 처리될 물질로서, 크롬막을 폴리이미드 테이프의 조각에 형성하고 그리고 이 크롬막의 소정의 패턴에 동막이 식각되도록 형성함에 의해 얻어지는 물질이 사용된다.
도 15의 우측상단의 "Cr 박리"의 열에서, 크롬막의 식각상태는 "Ｏ" 또는 "Ｘ"로 지시된다. "Ｏ" 또는 "Ｘ"는 각 처리후에 폴리이미드 테이프의 조각이 시각적으로 확인되는지 여부를 기초로 하여 결정된다.
실험번호 1에서, 오직 음극 전해환원처리가 염소이온을 포함하는 중성 처리액으로서 염화나트륨 용제를 사용하여 수행될 때에만 크롬막은 식각되지 않는다. 제어 실험으로서 실험번호 1과 비교해 볼 때에, 실험번호 2에서, 염소이온을 포함하는 중성 처리액으로서 염화나트륨 용제를 사용하는 음극 전해환원처리와 케이. 케이. 무라타사(K. K. MURATA)에서 재조된 SAS를 사용하는 침적처리를 이 순서로 수행할 때에 크롬막은 소정의 패턴으로 식각된다.
실험번호 2는 염소이온을 포함하는 산성 처리액을 대신하여 염소이온을 포함 하는 중성 처리액을 사용하는 음극 전해환원처리가 수행될 때에도 크롬막이 소정의 패턴으로 식각될 수 있음을 보여준다. 즉, 염소이온을 포함하는 산성 처리액 뿐만 아니라 염소이온을 포함하는 중성 처리액도 음극 전해환원공정에 적용될 수 있다. 이것은 아마도 크롬막의 표면의 크롬 산화물이 처리액에서 염소이온을 포함하는 산성 처리액의 영향하에서가 아니라 처리액에서의 수소의 영향하에서 환원되는 것을 나타낸다.
[실험 4]
실험 4에서, 음극 전해환원공정에서의 처리액의 pH 의존성이 증명된다. 더 구체적으로, 음극 전해환원공정에서, 음극 전해환원처리는, 산성 처리액의 대신에, 염소이온을 포함하는 중성 처리액으로서 수산화나트륨을 염화나트륨 용제에 첨가하는 것에 의해 얻어지는 처리액을 사용하여 수행되며, 이에 따라 이 염화나트륨 용제의 pH값은 5, 7, 9 및 10으로 변화한다. 이후에 크롬막의 식각상태는 산 침적 고정을 수행함에 의해 검사된다. 도 16은 실험들의 결과를 나타낸다.
처리될 물질로서, 폴리이미드 테이프의 조각에 크롬막을 형성함으로써 얻어지는 물질이 사용된다. 도 16의 우측상단의 모퉁이의 "Cr 박리"의 열에서, 크롬막의 식각상태는 "Ｏ" 또는 "Ｘ"로 나타난다. "Ｏ" 또는 "Ｘ"는 각 처리후에 폴리이미드 테이프의 조각이 시각적으로 확인되는지 여부에 기초하여 결정된다. 실험번호 1 내지 4의 결과들은 pH가 중성 또는 알칼리성인지 여부에 불구하고 크롬막이 신뢰성있게 식각될 수 있음을 보여준다.
[실험 5]
실험 5에서, 6가의 크롬이 본 발명의 방법에 따른 화학적 처리 방법의 처리액에 존재하는지 여부가 처리액으로서 염산, 황산 및 중성의 염화나트륨 용제를 사용함에 의해 검출된다. 3가의 크롬 및 6가의 크롬을 포함하는 크롬이 일반적인 불꽃 원자 흡수 분광광도계에 의해 검출되고, 6가의 크롬이 일반적인 디페닐카바자이드(diphenylcarbizide) 흡수 분광광도계의 사용에 의해 검출되는 것을 주목해야 한다. 처리될 물질로서 폴리이미드 필름의 조각에 크롬막을 형성하고 이 크롬막의 소정의 패턴에 동막이 식각됨을 형성함에 의해 얻어지는 물질이 사용된다. 도 17은 실험 5의 결과들을 나타낸다.
도 17을 참조하면, "크롬(D)"는 각 처리액에서의 3가의 크롬 및 6가의 크롬을 나타낸다.
도 17은 염산, 황산 및 중성 염화나트륨 용제 모두에서 크롬이 검출됨을 보여준다. 그러나, 비록 황산에서 6가의 크롬이 검출된다 하더라도, 염산과 염화나트륨 용제에서는 6가의 크롬이 거의 검출되지 않거나 또는 전혀 검출되지 않는다. 산 침적 공정의 처리액으로서 중성의 염화나트륨 용제가 사용되었을 때에, 크롬막은 소정의 패턴으로 식각되지 않는다. 이 결과들을 기초로 하여, 실험 5는 산 침적공정의 처리액으로서 염소이온을 포함하는 산성 처리액이 사용될 때에 6가의 크롬이 거의 또는 전혀 생성되지 않음을 보여준다.
[예시 1]
25㎛ 두께의 폴리이미드 필름의 하나의 표면이 스퍼터링(sputtering)에 의해 500Å 두께의 금속 크롬막으로 코팅되고 그리고나서 동일한 방법에 의해 1㎛ 두께 의 동막으로 코팅된다. 그 후, 이들 크롬막 및 동막으로 코팅된 폴리이미드 필름의 표면은 7㎛ 두께의 동막으로 더 코팅되고, 이에 따라 8㎛ 두께의 동막을 갖는 막 반송 테이프를 준비한다. 이 막 반송 테이프에, 포토레지스트 건식 필름을 사용하는 소정의 방법에 의해 소정의 회로 패턴이 형성되고, 이에 따라 식각저항막이 형성된다.
결과적으로, 이하 기술될 조건(1)하에서의 침적에 의해 동막이 식각되고, 이에 따라 소정의 회로 패턴을 갖는 막 반송 테이프가 얻어진다. 크롬막의 크롬은 식각되어 없어지지 않고 폴리이미드 필름의 표면에 잔여물로서 남는다.
식각 조건(1)
식각액 … A-프로세스(멜텍스 케이. 케이(Meltex K. K.)에 의해 제조됨)
세척 온도 … 50±1℃
pH … 8.1 내지 8.5
동 밀도 … 140±5g/L
처리시간 … 30초
식각처리 동안에, 처리될 물질은 흔들릴 동안에 식각액은 교반된다.
크롬막의 표면은 그후 이하 기술될 조건(2)하에서 크롬막의 음극 전해환원처리를 수행함에 의해 환원된다.
음극 전해환원처리 조건(2)
처리액 … SAS(케이. 케이. 무라타사에 의해 제조됨)
처리액 농도 … 50mL/L
세척 온도 … 30± 1℃
극성 … 처리될 물질음 음극임
전류밀도 … 2A/dm2
전해시간 … 3초
결과적으로, 크롬막의 크롬은 이하 기술될 조건(3)하에서의 산 침적처리를 수행함에 의해서 식각되어 없어진다.
산 침적처리 조건(3)
처리액 … SAS(케이. 케이. 무라타사에 의해 제조됨)
처리액 농도 … 500mL/L
세척 시간 … 30± 1℃
치리시간 … 15초
[예시 2]
예시 1의 그것과 유사한 폴리이미드 필름의 하나의 표면에 동막이 식각될 때까지 예시 1과 동일한 과정을 따라서 처리가 수행된다. 예시 1과 같이, 동막이 식각된 후에, 크롬막의 크롬은 식각되어 없어지지 않고, 폴리이미드 필름 표면에 잔여물로 남는다.
다음으로, 이후 기술될 조건(4)하에서 크롬막에 대하여 음극 전해환원처리와 산 침적처리가 동시에 수행된다. 즉 처리될 물질이 처리액에서 침적되는 동안에 소정의 시간에 걸쳐 음극 전해환원처리가 수행된다. 결과적으로, 크롬막의 표면이 환원되고, 크롬은 처리액에서 즉시 용해되고 폴리이미드 필름으로부터 제거된다. 즉 동일한 공정에서 크롬막의 표면은 산화되고 크롬막은 처리액에서 식각된다.
음극 전해환원처리 및 산 침적처리 조건(4)
처리액 … SAS(케이. 케이. 무라타사에 의해 제조됨)
처리액 농도 … 500mL/L
세척 온도 … 30± 1℃
극성 … 처리될 물질음 음극임
전류밀도 … 2A/dm2
추가적인 이점과 변형은 당해 기술분야의 전문가에게 용이하게 추측될 수 있다. 따라서, 본 발명의 폭넓은 측면은 여기서 기술된 상세한 설명 및 예시적인 실 시예에 한정되지 않는다. 그러므로, 첨부된 청구항들 및 그 균등물에 의해 정의되는 일반적인 발명의 개념의 본질과 영역으로부터 벗어남이 없이 다양한 변형례가 도출될 수 있다.

Claims (23)

  1. 산성 라디칼을 포함하는 제1산성 처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알칼리성 처리액 중의 하나를 사용하고 금속막을 음극으로하여 전해환원을 수행하는 음극 전해환원단계; 및
    상기 음극 전해환원단계 이후에 상기 금속막을 제2산성 처리액에 침적하는 산 침적단계;를 포함하여 구성되고,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1산성 처리액은 염산, 황산, 카르복실산, 플르오르화 수소 및 인산의 요소들로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 요소인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 할로겐 이온은 염화나트륨, 염화칼륨 및 요오드화칼륨의 요소들로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 요소인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2산성 처리액은 할로겐 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  5. 할로겐 이온을 포함하는 처리액을 사용하고 금속막을 음극으로하여 전해환원을 수행하는 음극 전해환원단계; 및
    상기 음극 전해환원단계 이후에 상기 금속막을 산성 처리액에 침적하는 산 침적단계;를 포함하여 구성되고,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 산성 처리액은 할로겐 이온을 포함하는 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 할로겐 이온은 염소이온인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 음극 전해환원단계는 상기 금속막의 일부를 할로겐 이온을 포함하는 처리액에 침적하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 대신에, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 중의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  11. 금속막이 할로겐 이온을 포함하는 산성 처리액에 침적되고, 상기 금속막을 음극으로하여 전해환원이 수행되며, 상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  12. 삭제
  13. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 11 항 중의 어느 하나에 있어서,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 대신에, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 중의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 할로겐 이온은 염소이온인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 것인 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 방법.
  15. 산성 라디칼을 포함하는 제1산성 처리액과 할로겐 이온을 포함하는 알칼리성 처리액 중의 하나를 사용하고 금속막을 음극으로하여 전해환원처리를 수행하는 음극 전해환원장치; 및
    상기 음극 전해환원장치에 의해 전해환원처리가 수행된 이후에 상기 금속막을 제2산성 처리액에 침적하는 산 침적장치;를 포함하여 구성되고,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  16. 할로겐 이온을 포함하는 산성 처리액에 금속막을 침적하고, 상기 금속막을 음극으로하여 전해환원처리를 수행하는 전해장치를 포함하며,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 할로겐 이온은 염소이온인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  18. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 전해환원처리는 상기 금속막의 일부를 할로겐 이온과 산성 라디칼 중의 하나를 포함하는 처리액에 침적하는 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 할로겐 이온은 염소이온인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  20. 삭제
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 대신에, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 중의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
  22. 삭제
  23. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
    상기 금속막을 형성하는 금속은 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 으로 구성되는 그룹에서 선택된 하나의 금속인 것인 대신에, 크롬, 티타늄, 텅스텐, 팔라듐 및 몰리브덴 중의 적어도 하나를 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는, 막 형성에 적용되는 물질의 위에 형성되는 금속막을 소정의 패턴으로 식각하는 화학적 처리 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10260149A1 (de) 2002-12-20 2004-07-01 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Vorrichtung zur Bestimmung des Leitwertes von Wäsche, Wäschetrockner und Verfahren zur Verhinderung von Schichtbildung auf Elektroden
CN102383175B (zh) * 2011-10-26 2014-06-18 首都航天机械公司 背压式电解刻蚀加工装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2250556A (en) * 1940-11-26 1941-07-29 United Chromium Inc Electrodeposition of copper and bath therefor
US2931760A (en) * 1957-09-25 1960-04-05 Leon R Westbrook Acid copper plating
JPS5224508B2 (ko) * 1973-11-19 1977-07-01 Tokai Electro Chemical Co
US3915809A (en) * 1974-05-24 1975-10-28 Gen Motors Corp Plating adherent metal coatings onto polymethyl methacrylate materials
US4350564A (en) * 1980-10-27 1982-09-21 General Electric Company Method of etching metallic materials including a major percentage of chromium
US4629539A (en) * 1982-07-08 1986-12-16 Tdk Corporation Metal layer patterning method
JP3148340B2 (ja) * 1991-08-27 2001-03-19 福田金属箔粉工業株式会社 ハードフェーシング用高靱性クロム基合金、その粉末、および該合金を肉盛した自動車用エンジンバルブ
US5294326A (en) * 1991-12-30 1994-03-15 Elf Atochem North America, Inc. Functional plating from solutions containing trivalent chromium ion
US5366588A (en) * 1992-03-13 1994-11-22 U.S. Philips Corporation Method of manufacturing an electrically conductive pattern of tin-doped indium oxide (ITO) on a substrate
JP3116897B2 (ja) * 1998-03-18 2000-12-11 日本電気株式会社 微細配線形成方法
US6139716A (en) * 1999-05-18 2000-10-31 The Regents Of The University Of California Submicron patterned metal hole etching
CN1081246C (zh) * 1999-07-29 2002-03-20 上海交通大学 镍钛合金薄膜多元化学刻蚀剂

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